В.Е. ХОВАНСКИЙ, генеральный директор ООО «НПО БЕТОХИМИКС»
В данной статье в доступной форме представлена информация о явном преимуществе, как в дозировке, так и по эффективности, при применении продуктов коллоидной химии в виде золей из мицелл на основе гидроксида железа или кремнийорганического соединения, над продуктами физической химии, произведёнными в виде простых (истинных) растворов, состоящих из молекул и ионов. Речь идёт о химических добавках в жидкой форме для интенсивного формования жёсткого бетона способом вибропрессования.
In this article, in an accessible form, information is provided on the clear advantage of superiority in both dosage and effectiveness in the use of colloidal chemistry products in the form of micelle sols based on iron hydroxide or organosilicon compounds over physical chemistry products produced in the form of simple (true) solutions consisting of molecules and ions. We are talking about chemical additives in liquid form for intensive molding of rigid concrete by vibration pressing.
Технологии вибропрессования, гиперпрессования и даже трамбования жёсткого бетона требуют особого подхода к его модификации химическими добавками. При интенсивном формовании жёсткой бетонной смеси не применяют суперпластификаторы или гиперпластификаторы, здесь требуются продукты с совершенно иными свойствами.
Если в подвижном бетоне от пластификатора ожидают снижения расхода воды, то при формовании изделий из жёсткой смеси, наоборот, при помощи химии добиваются её увеличения. Качество уплотнения полусухой смеси сильно зависит от количества в ней воды, чем её больше, разумеется, до определённого пограничного предела – залипание, потеря формы, тем выше плотность изделий при их интенсивном формовании. От плотности вибропрессованных изделий, напрямую, зависит морозостойкость, долговечность и сама прочность на сжатие и изгиб, совсем не от количества цемента, а именно от коэффициента уплотнения жёсткой бетонной смеси.
Как показывает практика, самое эффективное водоцементное соотношение в бетонной смеси для вибропрессования находится в пределах от 0,36 до 0,4, где пик по прочности соответствует показателю 0,38. Любое отклонение, в большую или меньшую сторону снижает прочность бетона. В меньшую – за счёт неполной гидратации цемента по причине нехватки воды, а в большую – за счёт увеличения капиллярной пористости после испарения избыточной влаги, что в свою очередь и приводит к снижению плотности бетона.
Известно, что для гидратации цемента достаточно В/Ц 0,25! Так откуда взялся показатель 0,38? А эта цифра верна лишь в том случае, если цементное тесто находится не отдельно само по себе, а в бетонной смеси вместе с инертными заполнителями, на которые также требуется определённое количество воды.
Поэтому значение расхода воды при гидратации из В/Ц 0,25 только для цемента переходит в показатель 0,38 для бетонной смеси. Не менее! Иначе инертные материалы оттянут на себя влагу из цементного теста во вред процессу гидратации. Существуют графики и таблицы полного гидролиза (растворения) цементных зёрен в процентах в бетоне в прямой зависимости от количества воды (В/Ц). В них значение В/Ц 0,38 (учитывая влажность инертных материалов) идеально и абсолютно верно для всех видов тяжёлого бетона, и, к тому же, при таком водоцементном отношении исключаются сквозные капилляры, что делает его практически водонепроницаемым.
На саму прочность и долговечность вибропрессованной плитки тротуарной и дорожных бордюров, также влияет плотность упаковки инертных заполнителей. Их состав подбирают в лаборатории практическим путём на сухих материалах и определяют качество непрерывности гранулометрии в процессе уплотнения с помощью металлического мерного стакана с пригрузом и на лабораторном вибростоле. Тот из вариантов подбора, который обладает наибольшим объёмным весом, укажет нам на его практически непрерывную гранулометрию и максимальное заполнение пустот. Останется только добавить нужное количество цемента, воды и саму химическую добавку.
Очень непросто выбрать химическую добавку для вибропрессования из довольно великого множества предлагаемых рынком. Не все продукты, продаваемые как добавки для прессования, ими являются. Это коммерция – есть товар и его надо продать любой ценой, лишь бы купили. Сложившаяся практика выбора, в зависимости от самой цены за килограмм, абсолютно ошибочна! Мнение о том, что дешевая химия наиболее выгодна производителю бетонных изделий или даже товарного бетона, основано на малограмотности и непрофессионализме, или же просто на скупости, чем вовсю пользуются производители добавок, снижая их продажную стоимость за счёт увеличения доли растворителя – воды.
При сравнении расходов к весу цемента может оказаться, что самая недорогая за килограмм химическая добавка в виде водного раствора является самой дорогой по цене своего расхода. Ведь более профессиональный выбор основан именно на цене среднего расхода, но и он не всегда бывает достоверный. Без учёта самого главного показателя химического продукта – его эффективности, выбор будет почти всегда неверный!
Производителя более всего интересует конечный результат, а это качественная, вполне конкурентная бетонная продукция и желательно с невысокой себестоимостью. Эффективность химической добавки – это самое главное её свойство при выборе, и сколько бы она не стоила за килограмм, иногда бывает даже неважно. Повторюсь, важен конечный результат! Ведь снижение стоимости расхода химии всего на несколько рублей на метр квадратный плитки высотой в 60 мм погоды не делает! А вот экономия цемента на 10-20%, да ещё и при полном исключении принудительного прогрева продукции, это уже очень серьёзные аргументы для выбора химической добавки из десятков однотипных продуктов физической химии, представленных на российском рынке.
Наилучший продукт для вибропрессования из великого множества добавок можно выбрать прямо в условиях производства, сравнивая образцы плитки с разной химией по товарному виду, яркости пигментов и отсутствию высолов. Затем самый главный показатель качества бетона – это его объёмный вес (плотность), именно от него зависит и долговечность, и прочность на сжатие, а значит и возможность экономить цемент, ведь прочность бетонных изделий не обязательно должна быть выше требований ГОСТ. Только соответствовать.
Теперь, по существу. Для сравнения по экономике были взяты две довольно популярные в 2020 году добавки для вибропрессования: Это «Мурасан БВА19» и «Бетопресс Виброфиниш СМ-17». Если сравнивать данные продукты по цене за килограмм, то «Мурасан БВА19» – абсолютный победитель. Просто чемпион! Ведь его цена за килограмм в разы меньше, чем у «Виброфиниш СМ-17». Здесь, вроде бы всё ясно и с выбором «наиболее выгодной» добавки можно заканчивать. Но профессионалы так никогда не поступают!
Они, в первую очередь, обращают своё внимание не на стоимость продукта за килограмм, а именно на его расход в % к весу цемента, который и определяет всю экономику:
– «Мурасан БВА19» от 0,2 до 1 процента.
– «Виброфиниш СМ-17» от 0,1 до 0,2 процента (не более!).
Берём для сравнения стоимость расхода добавок, как повсеместно принято, по их средней дозировке: у «БВА19» это 0,6%, а у «СМ-17» – 0,15%. Видим, что цена по расходу к массе цемента вышла одинаковая.
А, если сравнивать по самым максимальным дозировкам, то на этот раз абсолютным победителем будет «СМ-17». Вот вам и цена за килограмм – в разы дешевле! Уже на этом этапе выбора продукта по расходу можно задуматься о ложности выбора по цене за килограмм. Ведь теперь получается, что самая дорогая за килограмм добавка, в сравнении с бюджетной, оказалась, на самом деле, самой выгодной в работе и, в то же время, наиболее эффективной во всех изделиях. Такая большая разница в стоимости продуктов по их весу напрямую связана с разным содержанием сухих веществ и доли бесплатной воды в растворах обеих рассмотренных добавок.
Теперь о тестируемых продуктах. «БВА19» – комплексная и очень эффективная добавка в своём сегменте, она представлена в виде непрозрачной жидкости белого цвета с вязкостью и плотностью практически на уровне воды и относится к продуктам физической химии в форме простых (истинных) растворов из молекул и ионов. «СМ-17» также комплексная добавка и тоже непрозрачная, но представляет собой уже не просто жидкость, а довольно вязкую суспензию в виде продукта коллоидной химии в форме нанозоля кремового цвета плотностью 1,04 кг/дм3. Продукт был разработан и производится на основе мицелл, ядром у которых служат комплексы из молекул гидроксида железа.
По эффективности добавка из категории нанопродуктов обладает свойством повышенного уплотнения полусухой бетонной смеси при её вибропрессовании в сравнении с любыми иными химическими добавками. Она удерживает влагу как в полусухой смеси, так и в изделиях, препятствуя её интенсивному испарению, что является незаменимым свойством как во время твердения готовой продукции, так и в самом процессе её вибропрессования, что особенно важно в жаркую погоду. Данное свойство оценивается взвешиванием изделий с различной химией и без неё ежедневно в течение первой недели интенсивной гидратации цемента.
Быстрый набор прочности за счет ускоряющего нанокомплекса в «СМ-17» позволяет уже на вторые сутки получать продукцию с готовностью 80% от проектной, что вполне достаточно для немедленной отгрузки потребителю минуя склад, а 100% прочности изделия получают уже на седьмые сутки и дальнейшее твердение прекращается! Данная добавка реально заменяет собой довольно дорогую технологию пропарки бетонных вибро- и гиперпрессованных изделий.
Теперь подошли к практическому сравнению двух добавок в производственных условиях. Симферопольская компания ООО «ФЛИНТСТОУН» в 2020 году применяла сразу две добавки в одном изделии, а именно в виде двухслойной вибропрессованной тротуарной плитки, где в лицевом её слое использовался «Виброфиниш СМ-17» для усиления цвета пигментов с целью исключения залипания и недопущения высолов, а в основном слое – «Мурасан БВА19», по той причине, что он по своей цене за килограмм был в три с половиной раза дешевле, и это казалось весьма выгодным и правильным решением.
По просьбе компании «НПО БЕТОХИМИКС» руководство «ФЛИНСТОУН» в лице генерального директора Мерзлякова Дениса Юрьевича любезно согласилось на своём производстве изготовить одновременно три экспериментальных партии плитки тротуарной вибропрессованной на двух разных добавках, за это мы бесконечно ему благодарны. Целью было сравнение эффективности двух продуктов от разных производителей с последующим опубликованием полученных результатов в информационной статье, на что было получено устное согласие.
Обе добавки приобретались компанией «ФЛИНТСТОУН» непосредственно у представителя ООО «Эм-Си Баухеми» и у ООО «НПО БЕТОХИМИКС» в Республике Крым, в городе Симферополе. Данный факт БЕТОХИМИКС может подтвердить документально.
– Расход «Мурасан БВА19» для экономии взяли даже чуть меньше среднего значения, в количестве 0,5% вместо 0,6%.
– Расход «Виброфиниш СМ-17» по минимальному 0,1% (в шесть раз), а по максимальному 0,2% (в три раза меньше от среднего расхода «БВА19»).
После изготовления трёх одинаковых партий были произвольно отобраны образцы – по шесть плиток от каждой. По окончании хранения во влажных условиях, через 28 суток, приступили к испытаниям в аккредитованной и независимой лаборатории ООО «Институт «КРЫМГИИНТИЗ».
Представляем лабораторный протокол сравнительных испытаний двух химических добавок «Мурасан БВА19» и «Бетопресс Виброфиниш СМ-17» в готовых заводских изделиях по эффективности (плотность, прочность, водопоглощение) и по экономичности (количественный расход химии, возможная экономия цемента).
На предприятии ООО «ФЛИНСТОУН» базовая норма расхода цемента для выпуска вибропрессованной двухслойной плитки тротуарной составляла 450 килограмм ЦЕМ I 42,5Н на один кубический метр готового изделия. Продукция изготавливалась на прессе «БУМ»(г. Николаев, Украина). Толщина плитки в 60 мм позволяла полностью соответствовать при её прочности на сжатие классу бетона В22,5 согласно ГОСТу. В данном случае это образцы исключительно чисто на добавке «Мурасан БВА19». Водопоглощение изделий также отвечает требованиям ГОСТ до 6-ти% (5,35% по факту), что указывает на очень качественную продукцию у компании «ФЛИНТСТОУН».
Теперь рассмотрим результаты с добавкой «Виброфиниш СМ-17». По двум её дозировкам 0,1% (класс бетона В25) и 0,2% (класс бетона В30) к весу цемента по факту. Мы видим повышение плотности к образцам с «Мурасаном БВА19» на 3 и 5%, по прочности на 20 и 38% и с понижением по водопоглощению на 11 и 19%. Водопоглощение определялось по образцам предварительно выбуренных из плиток и высушенных до постоянного веса. Хочу отметить, что все изделия, произведённые методом вибропрессования, при испытании на водопоглощение показывают практически одинаковые результаты как контрольные без добавок, так и с химическими добавками, пусть даже они будут и с гидрофобизирующими свойствами! Разницы нет никакой.
Повышение прочности изделий на 20% позволит снизить установленные нормы расхода цемента на 10%, а при повышении на 38%, то и до 20-ти. И это уже немалые деньги для экономии! Чтобы продукция с «БВА19» сравнялась по прочности на сжатие с «СМ-17» потребуется наоборот увеличить на те самые 10-20%. А это уже финансовые потери, очень ощутимые при больших объёмах производства. Самый уязвимый ингредиент в бетоне – это цементный камень. Именно он подвергается разрушению в отличии от всех инертных материалов, поэтому требуются новые прогрессивные продукты в виде коллоидных растворов золей для снижения расхода цемента и повышения плотности бетона.
Теперь, сравнение добавок по их расходу. Если брать «БВА19» по 0,5% (В22,5), а СМ-17 по 0,1% (В25), то в таком случае потребуется выработать «Мурасан БВА19» в количестве пяти тонн (5 еврокубов – тара возвратная), тогда как «Бетопресс Виброфиниш СМ-17» будет достаточно всего одной тонны (1 еврокуб – тара невозвратная), на тот же объём продукции, но уже с более высокой прочностью изделий!
Даже с оплатой транспортных расходов из Крыма, к примеру, вплоть до самого Владивостока, где уже много лет крупный производитель ООО «Тереховский ЗБИ» является постоянным потребителем нашего продукта, одна тонна «СМ-17» по цене своего расхода и при существенной экономии как на цементе, так и на пропарке всё равно будет намного выгоднее, чем применение пяти тонн «БВА19», пусть даже и с бесплатной доставкой!
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: По результатам данного протокола от 2020 года можно сделать вывод, что преимущества добавки «Бетопресс Виброфиниш СМ-17» очевидны по всем показателям! И не только перед «Мурасаном БВА19», но и перед многими добавками подобного типа от иных производителей.
Из опубликованных таблиц в диссертации М.В. Малюковой «Вибропрессованные плиты бетонные тротуарные с полифункциональной матрицей», Белгород 2014, мы узнаём, что добавка «Мурасан БВА19» при дозировке 0,4% победила по прочности на сжатие такие известные добавки для вибропрессования, как «SikaPaver HC-1», «SikaPaver HC-26», «ReoFIT 774», «ReoFIT 740», «Ригоформ Базис» и «Полипласт Вибро». А это продукты от очень известных и именитых производителей химии, таких как «Зика», «БАСФ», «Полипласт» и «Суперпласт».
На основании информации, полученной из научного труда, которому просто нельзя не доверять, мы можем предположить, что золь «Виброфиниш СМ-17», проявивший явное преимущество в сравнении с добавкой «Мурасан БВА19», гипотетически также обладает преимуществом и перед всеми вышеперечисленными продуктами, уступившими «БВА19», как наиболее выгодный и эффективный! Советуем ознакомиться с диссертацией М. В. Малюковой. В ней очень много полезной информации как по подбору самих составов, так и по более точному определению водоцементного отношения при вибропрессовании жёсткой бетонной смеси [1].
В 2025 году нами был разработан и уже налажен выпуск нового продукта серии «БЕТОПРЕСС» для полусухого вибропрессования, гиперпрессования и трамбования в виде коллоидного раствора. На этот раз нанозоль произведён не на гидроксиде железа, а на основе мицелл кремнийорганического полимера от отечественного производителя «Бетопресс Вибро СМ-25-ГФ», с одной единственной его дозировкой – 0,025% к весу цемента.
Теперь будет достаточно всего 25 грамм золя на 100 килограмм цемента для получения явного преимущества перед всеми добавками для интенсивного формования в виде истинных растворов физической химии, многие из которых состоят практически из одной воды. К тому же такой невероятно мизерный расход золя к цементу сводит на нет все затраты на его доставку абсолютно в любой регион России, а возможность разбавления продукта водой в любых пропорциях непосредственно на месте производства делает его очень даже удобным в применении.
Предлагаем к ознакомлению протокол испытаний образцов жёсткого бетона, изготовленных методом трамбования при равных расходах цемента, инертных материалов и В/Ц, кроме дозировок химических добавок к массе вяжущего вещества, где их максимальная разница доходит даже до значения в сорок раз! Все образцы были в одинаковых условиях при их формовании. В случае тестирования в промышленных условиях на вибропрессованных изделиях результаты испытаний могут отличаться от полученных нами при трамбовании.
Генеральный директор ООО «НПО БЕТОХИМИКС» В.Е. Хованский.
Официальный сайт компании
www.betohimiks.ru
e-mail: sale@betohimiks.ru
ВНИМАНИЕ: Пробники добавок «Бетопресс Виброфиниш СМ-17» (с 2024 «СМ-17-ГФ») для предприятий от 100 килограмм, а «Бетопресс Вибро СМ-25-ГФ» от 20 килограмм. Вам будет достаточно только один раз попробовать, что бы навсегда стать нашим постоянным партнером. Обещаем, что Ваша продукция по качеству и товарному виду будет самой лучшей в Вашем регионе. Доверьтесь нашему многолетнему опыту.
Библиографический список:
- Малюкова М.В. Вибропрессованные плиты бетонные тротуарные с полифункциональной матрицей: специальность 05.23.05 «Строительные материалы и изделия»: Диссертация на соискание кандидата технических наук / Малюкова, М. В.; БГТУ им. В.Г. Шухова. – Белгород, 2014. – 207 c.
Реклама. Рекламодатель: ООО «НПО БЕТОХИМИКС»
ИНН: 9102028435
Токен: 2Vtzqucr22b
